Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ostateczny cios w nowotwór
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Politechniki Opolskiej (PO) opracowali i wydrukowali model 3D żyły z guzem w środku. Zrobili to doskonale. Rzeczywisty model był nam potrzebny do dokładnego zwizualizowania guza, co pozwoliło prawidłowo zaplanować operację i jej zakres [patologiczna struktura ciągnęła się wewnątrz dużej żyły od serca aż po miednicę] – wyjaśnia prof. Grzegorz Oszkinis z Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego w Opolu.
Nieoczywista diagnoza
Prof. Marek Gierlotka, kierownik Oddziału Kardiologii Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego w Opolu i Kliniki Kardiologii Uniwersytetu Opolskiego, opowiada, że pacjentka została przyjęta do szpitala, bo w badaniu ultrasonograficznym stwierdzono obecność dużej, nieprawidłowej struktury wewnątrz serca, która sięgała daleko w dół, wewnątrz dużej żyły, aż na wysokość miednicy. Wstępna diagnoza w tomografii komputerowej wskazywała na zakrzep, tym bardziej że chora rok wcześniej miała zator tętnicy płucnej.
Ostatecznie przypadek okazał się o wiele bardziej skomplikowany, dlatego żeby wszystko ustalić i zaplanować leczenie, nawiązano współpracę z licznymi specjalistami: radiologami, patomorfologami, kardiochirurgami, chirurgami naczyniowymi, ginekologami i specjalistami od modelowania 3D z PO.
Wykonaliśmy dodatkowo rezonans magnetyczny i obraz, który zobaczyłam, okazał się bardziej skomplikowany. Okazało się, że mamy do czynienia z rozległym nowotworem rozpoczynającym się od narządów rodnych, który rozrastając się wewnątrz dużej żyły, sięgał aż do serca – wyjaśnia dr n. med. Katarzyna Sznajder, kierownik Zakładu Klinicznego Diagnostyki Obrazowej USK UO w Opolu.
Guz był tak duży, że odpowiednia objętość krwi nie dopływała do serca, przez co pacjentka nie tolerowała wysiłku i mdlała. Najpierw operatorzy zajęli się fragmentem guza od strony serca, a później usunięto przeważającą część nowotworu z miednicy i jamy brzusznej, czyli [z] narządów rodnych i żyły. W trakcie zabiegu chirurdzy wypreparowali żyłę główną dolną od żył biodrowych i nerkowych. Nacięli ją i usunęli całego guza.
Pomoc specjalistów od modelowania 3D
Pod względem merytorycznym pracami zespołu z PO kierowali prof. Jarosław Zygarlicki i prof. Mirosław Szmajda. Wobec wątpliwości co do dokładnej lokalizacji guza w żyle w oparciu o przeprowadzone w naszym zakładzie badania obrazowe, poprosiliśmy ich o opracowanie i wydrukowanie modelu 3D żyły z guzem w jej wnętrzu – wyjaśnia dr Sznajder.
Prof. Andrzej Cichoń (również z PO) tłumaczy, że prace składały się z 3 zasadniczych faz: 1) detekcji obrysów żyły i zmiany patologicznej na podstawie przekrojów TK, 2) komputerowego modelowania żyły i zmiany oraz 3) ostatecznego wydruku 3D.
Analiza ponad 1,5 tys. obrazów z tomografii komputerowej
Ponieważ planowany czas prac był bardzo krótki, zadania należało podzielić. Analizą ponad 1500 obrazów tomografii komputerowej zajęła się ekipa studentów inżynierii biomedycznej (Anna Wieczorek, Karolina Nowak, Wiktoria Krak, Aleksandra Kawiak i Szymon Nieckarz), doktorantów (mgr inż. Anna Froń i mgr inż. Mirosław Chyliński) i naukowców PO (dr inż. Łukasz Nagi i prof. Mirosław Szmajda).
Ze względu na złożoność zagadnienia i trudność interpretacji obrazów TK, szczególnie w przypadku badania zakontrastowanych żył, cały zespół został przeszkolony przez lek. med. Andrzeja Falbę, członka ekipy radiologów z USK, po czym w ciągu 3 dni (i nocy) zespół dokonał stosownych obrysów, zweryfikowanych finalnie przez dr. Falbę – relacjonuje prof. Szmajda.
Modelowanie komputerowe i ostateczny wydruk 3D
W drugiej fazie prac należało stworzyć wirtualny model przestrzenny żyły i patologicznej zmiany i zapisać w postaci umożliwiającej druk 3D (dla żyły, dla zmiany i dla całości). Zastosowaliśmy metody maszerujących sześcianów oraz triangulacji. Dzięki tym metodom zostały wygenerowane siatki trójkątów, które ostatecznie odwzorowały z zadaną dokładnością modele żyły oraz zmiany patologicznej. Następnie modele te posłużyły do przygotowania plików wejściowych do drukarki 3D - opowiada prof. Zygarlicki.
W 3. fazie drukowano fizyczny model, dobierając najpierw odpowiednie surowce do uzyskania nieprzezroczystej zmiany i przezroczystych ścian żyły.
Prof. Oszkinis podsumowuje, że po zabiegu nie wystąpiły żadne komplikacje. Stan pacjentki szybko się poprawiał. Została już wypisana do domu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Uniwersytecie Stanforda powstały syntetyczne proteiny, które rozpoznają komórki nowotworowe i uruchamiają w nich mechanizm apoptozy (zaprogramowanej śmierci komórkowej), oszczędzając przy tym zdrowe komórki.
Nowa technika nazwana przez jej twórców RASER (rewiring of aberrant signaling to effector release) wykorzystuje dwie proteiny. Pierwsza z nich jest aktywowana w obecności sygnału permanentnego wzrostu komórkowego, który jest obecny w wielu rodzajach nowotworów, a druga z protein jest nośnikiem zaprogramowanej przez naukowców reakcji, którą może być np. zapoczątkowywanie apoptozy komórki nowotworowej.
Co prawda eksperymenty z techniką RASER były prowadzone w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym, jednak naukowcy uważają, że może to doprowadzić do pojawienia się nowego typu celowanej terapii antynowotworowej, podczas której odpowiednio spreparowane proteiny będą precyzyjnie niszczyły komórki nowotworowe, co pozwoli uniknąć efektów ubocznych pojawiających się w innych metodach leczenia.
Udało się nam przeprogramować komórkę nowotworową, by zachowywała się tak, jak sobie życzymy, mówi profesor neurobiologii i bioinżynierii Michael Lin. Zawsze poszukiwaliśmy sposobu, by zabić komórki nowotworowe, ale oszczędzić zdrowe komórki. Komórki nowotworowe pojawiają się jako skutek nieodpowiednich sygnałów, przez które się rozrastają w sposób niekontrolowany, zatem włamaliśmy się do komórek nowotworowych, by wykorzystać ten sygnał w pożytecznym celu.
Wiele nowotworów polega na sygnałach pochodzących z receptorów obecnych na ich powierzchni. Te ścieżki sygnałowe są używane przez zdrowe komórki do wzrostu w odpowiedzi na czynniki zewnętrzne, np. na zranienie. Jednak w komórkach nowotworowych proteiny receptorów są często zmutowane lub dochodzi do ich nadmiernej ekspresji, przez co receptor „ciągle włączony” i bez przerwy wysyła do komórki sygnał prowadzący do jej wzrostu.
Badacze ze Stanforda skupili się na dwóch receptorach z rodziny ErbB – EGFR i HER2. Często napędzają one nowotwory mózgu, piersi i płuc. Wiele leków działa poprzez blokowanie kaskady sygnałowej rozpoczynanej przez receptory. Jednak leki nie nie odróżniają komórek nowotworowych od komórek zdrowych i również w nich blokują szlaki sygnałowe.
Nie mamy leku, który potrafiłby odróżnić prawidłowo działający szlak sygnałowy od nadmiernie aktywnego. Wiedzieliśmy, że potrzebujemy odpowiedniej strategii, ale do niedawna nią nie dysponowaliśmy, mówi Lin.
Naukowcy najpierw zaprojektowali sztuczną proteinę złożoną z dwóch naturalnych protein. Jedna z nich łączy się z aktywnym receptorem ErbB, a druga wycina odpowiednią sekwencję aminokwasów. Następnie stworzyli drugą proteinę, która łączy się z wewnętrzną stroną błony komórkowej i niesie ze sobą odpowiedni „ładunek”, który w docelowej komórce wywołuje zaprogramowaną reakcję. Gdy pierwsza z protein połączy się z aktywnym receptorem ErbB, wycina z drugiej proteiny sekwencję „ładunku”, ten trafia do wnętrza komórki i rozpoczyna się zaprojektowany przez naukowców proces.
Gdy receptor jest ciągle aktywny, a tak się dzieje w komórkach nowotworowych, uwolniony ładunek akumuluje się z czasem w komórce. W końcu jest go tak dużo, że rozpoczyna się pożądany proces. W ten sposób jest on uruchamiany wyłącznie w komórkach nowotworowych, wyjaśniają uczeni.
Po licznych próbach i dostrajaniu nowej techniki, naukowcy byli w stanie precyzyjnie atakować konkretne komórki nowotworowe zależne od aktywności receptora ErbB. Rozpoczęto więc testy z proteiną uruchamiającą apoptozę.
Uczeni porównali skuteczność techniki RASER z dwoma powszechnie stosowanymi technikami walki z dającymi przerzuty rakiem piersi – chemioterapią oraz leczeniem środkami blokującymi receptory ErbB. Badania prowadzono na różnych laboratoryjnych kulturach. Część stanowiły kultury komórek raka piersi i płuc, w których szlak sygnałowy ErbB był nadaktywny, część kultury komórek raka piersi z normalną aktywnością ErbB, a część prawidłowe komórki piersi i płuc.
Badania wykazały, że chemioterapia z użyciem karboplatyny i paklitakselu zabijała wszystkie komórki bez wyjątku. Terapia inhibitorem ErbB dawała niejednoznaczne wyniki i nie były one wiarygodnie skorelowane z poziomem aktywności receptora ErbB. Tylko technika RASER zabiła te komórki, które wykazywały nadmierną aktywność ErbB, a oszczędziła te o normalnej aktywności receptora.
Uczonych czeka jeszcze sporo pracy zanim sprawdzą, czy RASER działa na komórkach ludzkiego guza. Wśród wyzwań przed jakimi stoją będzie znalezienie sposobu na dostarczenie sztucznych protein do guza czy zrozumienie, jak na ich obecność w organizmie zareaguje układ odpornościowy.
Jednak profesor Lin jest optymistą. Mamy sporą wiedzę na temat genomu nowotworu, szlaków sygnałowych i interakcji komórek nowotworowych z układem odpornościowym. W końcu powinniśmy połączyć tę wiedzę, by opracować sposób na poradzenie sobie z jednymi z najpoważniejszych problemów zdrowotnych, przed jakimi stają ludzie. RASER to technika zarówno indywidualna jak i ogólna, po raz pierwszy możemy zaatakować chore komórki oszczędzając te zdrowe.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersytetu w Huddersfield pracują nad specjalnym szamponem, który w połączeniu z chłodzeniem skóry głowy pozwoli ograniczyć, a może i całkowicie wyeliminować towarzyszącą chemioterapii utratę włosów.
Jak tłumaczy dr Nikolaos Georgopoulos, wkładane podczas chemioterapii urządzenia chłodzą skórę głowy, co zmniejsza ryzyko utraty włosów. Dotąd wykazano, że są skuteczne w mniej więcej połowie przypadków.
Generalnie im chłodniej, tym lepiej, a to oznacza, że czepki z leciutkiego silikonu powinny być jak najbardziej dopasowane. W tym celu firma PAXMAN z Huddersfield pracowała z dr. Ertu Unverem, specjalistą od druku 3D, nad poprawą dizajnu czepka.
Uniwersyteckie Scalp Cooling Research Centre chce doprowadzić do całkowitego wyeliminowania ryzyka utraty włosów w czasie chemioterapii. Jednym z kluczowych etapów badań ma być hodowla mieszków włosowych w laboratorium, która pozwoli dokładnie przeanalizować toksyczność chemioterapeutyków, także tych najnowszych. Zajmie się nią dr Iain Haslam.
Stosowany łącznie z czepkiem naturalny produkt może zwiększyć wskaźnik powodzenia do 80%, a nawet całkowicie wyeliminować łysienie. Naukowcy z Centrum Badań nad Chłodzeniem Skóry Głowy zastanawiają się nad najlepszą metodą jego dostarczania do mieszków włosowych. Wśród opcji wymieniane są szampon lub balsam, które będą stosowane tuż przed i w trakcie terapii.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University ot Minnesota przeprowadzono największe z dotychczasowych badań dotyczących związku pomiędzy zapłodnieniem in vitro a nowotworami dziecięcymi. Wzięto pod uwagę grupę, która była aż 2,5-krotnie większa niż podczas wcześniejszych badań.
Naukowcy wykorzystali dane dotyczące urodzin i nowotworów z USA lat 2004–2013 zawierające informacje o 66% dzieci pochodzących z zapłodnienia naturalnego i 75% dzieci z zapłodnienia in vitro. Następnie na każde dziecko z in vitro wybrano losowo 10 dzieci poczęte w sposób naturalny. W sumie przyjrzano się losom uwagę 275 686 dzieci z in vitro i 2 266 847 dzieci poczęte w sposób naturalny.
Naukowcy stwierdzili, że w grupie dzieci z in vitro wystąpiło 321 zachorowań na nowotwory, w drugiej z grup zanotowano zaś 2024 przypadki zachorowań. Ogólny odsetek zachorowań wynosił w grupie in vitro 251,9 na 1 milion osobolat, w grupie poczętej drogą naturalną było to 192,7 na 1 milion osobolat. Po uwzględnieniu wszystkich pozostałych czynników, takich jak np. termin porodu, waga urodzeniowa, status socjoekonomiczny rodziny i innych stwierdzono, że ryzyko wystąpienia nowotworu u dzieci z in vitro jest o 17% wyższe niż u dzieci poczętych w sposób naturalny. Za całą różnicę odpowiadają nowotwory wątroby, bowiem u dzieci z in vitro ryzyko ich wystąpienia było 2,5-krotnie wyższe. Nie zauważono zwiększonego ryzyka w przypadku innych nowotworów. Nie odnotowano też, by wyższe ryzyko wiązało się z którąkolwiek z technik in vitro.
Najważniejszym wnioskiem z naszych badań jest stwierdzenie, że u dzieci z in vitro większość nowotworów dziecięcych nie występuje częściej niż u dzieci poczętych metodą naturalną. Zwiększone ryzyko może dotyczyć tylko jednej klasy rzadkich nowotworów. Jednak, ze względu na naturę naszych badań, nie byliśmy w stanie stwierdzić, czy przyczyną zwiększonego ryzyka jest samo in vitro czy też bezpłodność rodziców, z powodu której zdecydowali się oni na zastosowanie tej techniki, mówi profesor Logan Spector.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Jednym z największych problemów w terapii nowotworów jest olbrzymie zróżnicowanie komórek nowotworowych. Nawet w ramach tego samego guza występują komórki o różnych właściwościach genetycznych, różnym zachowaniu i różnie reagujące na leczenie.
Komórki nowotworowe są zwykle bardziej aktywne pod względem metabolicznym od komórek zdrowych. Badanie ich aktywności może nam wiele powiedzieć o chorobie. Jednak jest ono bardzo trudne. Każda z dotychczas stosowanych metod ma poważne ograniczenia.
Profesor Lihong Wang z California Institute of Technology (Caltech) uważa, że najlepszą metodą dokładnego poznania metabolizmu komórek nowotworowych może być wykorzystanie mikroskopii fotoakustycznej (PAM). To technika, w której laser wprawia badaną próbkę w wibracje, a ultradźwięki generowane przez te wibracje służą do obrazowania komórek, tkanek czy naczyń krwionośnych.
Naukowiec we współpracy z profesorem Jun Zou z Texas A&M University wykorzystuje obecnie PAM do badania poziomu konsumpcji tlenu przez komórki nowotworowe. Obecnie pomiarów takich dokonuje się umieszczając komórki z osobnych pojemniczkach wypełnionych krwią. Żeby jednak dokonać badań na odpowiednio dużej próbce konieczne jest wykorzystanie tysięcy czujników. Już samo to stwarza spore problemy, a ponadto obecność czujników może zmieniać metabolizm komórek, przez co uzyskane dane nie będą dokładne.
Wang i Zou zrezygnowali z czujników i za pomocą PAM mierzą poziom tlenu w każdym z pojemniczków. Częstotliwość lasera dobrana jest tak, by światło było absorbowane przez hemoglobinę i konwertowane przez nią na wibracje. Analiza wydawanego dźwięku pozwala określić tempo ubywania tlenu z krwi. Naukowcy nazwali swoją technikę single-cell metabolic photoacoustic microscopy (SCM-PAM).
Badania wykazały, że SCM-PAM jest najdoskonalszą ze stosowanych obecnie technik badania tempa pobierania tlenu przez komórki nowotworowe. Technika z wykorzystaniem czujników pozwala na jednoczesną analizę zaledwie 30 komórek raz na 15 minut. Dzięki SCM-PAM naukowcy są w stanie w ciągu 15 minut przeanalizować 3000 komórek.
Nasza technika zwiększa wydajność o całe rzędy wielkości. Mamy nadzieję, że już wkrótce lekarze na podstawie takich badań będą mogli podejmować lepsze decyzje co do prognoz i sposobu leczenia nowotworów, mówi Wang.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.